(2025年)繼電保護(hù)模擬題+參考答案解析一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.繼電保護(hù)裝置的核心要求是（）。A.速動性B.選擇性C.靈敏性D.可靠性2.中性點非直接接地系統(tǒng)中，用于相間短路保護(hù)的電流互感器通常采用（）接線方式。A.三相完全星形B.兩相不完全星形C.兩相電流差D.零序電流3.方向電流保護(hù)中增設(shè)方向元件的主要目的是（）。A.提高靈敏度B.避免反方向故障時誤動C.縮短動作時間D.簡化二次回路4.與相間電流保護(hù)相比，零序電流保護(hù)的主要優(yōu)勢是（）。A.受系統(tǒng)運行方式影響小B.能保護(hù)所有類型故障C.動作時間更短D.無需考慮CT飽和5.變壓器縱差動保護(hù)中，不平衡電流的主要來源不包括（）。A.兩側(cè)CT變比誤差B.變壓器勵磁涌流C.外部故障時的短路電流D.變壓器分接頭調(diào)整6.距離保護(hù)中，第Ⅰ段的保護(hù)范圍通常為被保護(hù)線路全長的（）。A.50%-60%B.80%-85%C.100%D.120%-130%7.單側(cè)電源線路重合閘與保護(hù)配合時，“后加速”方式的特點是（）。A.重合閘動作前加速保護(hù)跳閘B.重合于永久故障時加速保護(hù)跳閘C.僅用于短線路D.無需與相鄰保護(hù)配合8.母線完全差動保護(hù)的構(gòu)成要求是（）。A.僅接入電源支路的電流B.接入所有連接到母線上的支路電流C.僅接入負(fù)荷支路的電流D.采用零序電流作為制動量9.110kV變壓器的主保護(hù)通常不包括（）。A.縱差動保護(hù)B.瓦斯保護(hù)C.過電流保護(hù)D.零序電流保護(hù)10.微機保護(hù)裝置區(qū)別于傳統(tǒng)電磁式保護(hù)的關(guān)鍵特征是（）。A.采用模擬電路B.具備自檢功能和邏輯編程能力C.僅用于高壓系統(tǒng)D.動作速度更快二、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.電流保護(hù)的靈敏系數(shù)計算時，應(yīng)取系統(tǒng)最大運行方式下的最小短路電流。（）2.零序電流保護(hù)的動作值不受系統(tǒng)中性點接地方式變化的影響。（）3.變壓器縱差動保護(hù)能可靠反映繞組匝間短路故障。（）4.距離保護(hù)第Ⅰ段的動作時間為0秒。（）5.重合閘“前加速”方式適用于高壓長線路。（）6.母線差動保護(hù)中的“小差”是指某一段母線所有連接元件的電流差。（）7.變壓器瓦斯保護(hù)既能反映油箱內(nèi)部故障，也能反映外部短路。（）8.線路過負(fù)荷保護(hù)通常動作于跳閘。（）9.方向高頻保護(hù)中，“允許信號”的作用是閉鎖本側(cè)保護(hù)。（）10.微機保護(hù)的采樣頻率需滿足奈奎斯特采樣定理，即不低于被測信號最高頻率的2倍。（）三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述電流速斷保護(hù)的優(yōu)缺點及改進(jìn)措施。2.零序電流保護(hù)三段式配置中，各段的保護(hù)范圍和動作時間有何特點？3.變壓器縱差動保護(hù)與瓦斯保護(hù)的配合關(guān)系是什么？二者能否相互替代？4.距離保護(hù)中，阻抗繼電器的動作特性（如圓特性、四邊形特性）如何影響保護(hù)性能？選擇依據(jù)是什么？5.微機保護(hù)裝置中，如何利用采樣定理實現(xiàn)信號采集？常見的抗干擾措施有哪些？四、案例分析題（30分）某110kV線路配置了三段式距離保護(hù)（Ⅰ段0秒、Ⅱ段0.5秒、Ⅲ段2秒）和三相一次重合閘（重合時間1秒）。某日系統(tǒng)發(fā)生故障，故障錄波顯示：-故障前負(fù)荷電流120A，故障時A相電流突增到3200A，零序電流1800A，A相電壓降至5kV（線電壓110kV）；-距離保護(hù)Ⅱ段動作跳閘，重合閘動作后再次跳閘，重合閘未再動作；-保護(hù)定值：距離Ⅰ段整定阻抗ZⅠ=3.5Ω（線路全長阻抗12Ω），距離Ⅱ段ZⅡ=8Ω（延時0.5秒），距離Ⅲ段ZⅢ=15Ω（延時2秒）；-線路參數(shù)：正序阻抗0.4Ω/km，線路長度30km。問題：（1）判斷故障類型及故障相別；（2）計算故障點距離保護(hù)安裝處的大致位置；（3）分析保護(hù)動作行為是否正確，若不正確需說明原因；（4）提出故障后應(yīng)重點檢查的設(shè)備或環(huán)節(jié)。參考答案及解析一、單項選擇題1.B解析：選擇性要求保護(hù)僅切除故障設(shè)備，縮小停電范圍，是繼電保護(hù)的核心要求。2.B解析：中性點非直接接地系統(tǒng)中，相間短路多為兩相故障，兩相不完全星形接線（V-V接線）可節(jié)省CT且能反映相間故障。3.B解析：方向元件通過判斷短路功率方向，避免反方向故障時保護(hù)誤動，確保選擇性。4.A解析：零序電流僅在故障點與接地中性點間流通，系統(tǒng)運行方式變化對零序網(wǎng)絡(luò)影響小，故零序保護(hù)受運行方式影響小。5.C解析：外部故障時，短路電流通過變壓器兩側(cè)，理論上差動電流為零（若CT變比匹配），不平衡電流主要來自CT誤差、勵磁涌流及分接頭調(diào)整。6.B解析：距離Ⅰ段按躲過線路末端短路整定，保護(hù)范圍為線路全長的80%-85%，無延時。7.B解析：后加速指重合閘動作后，若故障仍存在（永久故障），加速保護(hù)跳閘（縮短延時），提高重合成功率。8.B解析：母線完全差動保護(hù)需接入所有連接元件（電源、負(fù)荷）的電流，比較流入與流出母線的電流差。9.C解析：過電流保護(hù)通常作為后備保護(hù)，110kV變壓器主保護(hù)為縱差和瓦斯保護(hù)，零序保護(hù)用于接地故障。10.B解析：微機保護(hù)通過軟件實現(xiàn)邏輯功能，具備自檢（如元件故障報警）、定值修改靈活等優(yōu)勢，是區(qū)別于傳統(tǒng)保護(hù)的關(guān)鍵。二、判斷題1.×解析：靈敏系數(shù)需反映保護(hù)對故障的反應(yīng)能力，應(yīng)取最小運行方式（短路電流最?。┫碌墓收想娏饔嬎恪?.×解析：系統(tǒng)中性點接地方式變化會改變零序網(wǎng)絡(luò)（如中性點接地變壓器數(shù)量），影響零序電流大小，故零序保護(hù)動作值需重新整定。3.×解析：輕微匝間短路時，短路電流較小，可能無法超過差動保護(hù)整定值（需靠瓦斯保護(hù)反映）。4.√解析：距離Ⅰ段為無延時保護(hù)，僅保護(hù)本線路部分范圍，無需與其他保護(hù)配合。5.×解析：前加速適用于簡單電網(wǎng)（如單側(cè)電源短線路），重合閘動作前加速跳閘，避免多次動作；長線路多采用后加速。6.√解析：母線差動保護(hù)中，“大差”指所有連接元件電流差（用于判別母線故障），“小差”指某段母線連接元件電流差（用于選擇故障母線）。7.×解析：瓦斯保護(hù)反映油箱內(nèi)部故障（如匝間短路、油位降低），外部短路（如引出線故障）主要由縱差保護(hù)動作。8.×解析：過負(fù)荷屬于異常運行狀態(tài)，通常動作于信號，不直接跳閘（避免誤切負(fù)荷）。9.×解析：方向高頻保護(hù)中，“閉鎖信號”用于閉鎖本側(cè)保護(hù)（反方向故障時），“允許信號”用于允許本側(cè)保護(hù)跳閘（正方向故障時）。10.√解析：奈奎斯特采樣定理要求采樣頻率≥2倍信號最高頻率，否則會發(fā)生混疊失真，微機保護(hù)采樣頻率通常取4-12倍工頻（如1200Hz）。三、簡答題1.電流速斷保護(hù)的優(yōu)缺點及改進(jìn)措施優(yōu)點：簡單可靠、動作迅速（0秒）；缺點：不能保護(hù)線路全長（受運行方式影響，最小運行方式下保護(hù)范圍可能縮短），對相鄰線路無后備作用。改進(jìn)措施：與限時電流速斷保護(hù)（Ⅱ段，延時0.5秒，保護(hù)線路全長）、過電流保護(hù)（Ⅲ段，延時較長，作為遠(yuǎn)后備）配合，構(gòu)成三段式電流保護(hù)。2.零序電流保護(hù)三段式配置特點-零序Ⅰ段（瞬時段）：按躲過本線路末端單相接地短路的最大零序電流整定，保護(hù)本線路首端，無延時；-零序Ⅱ段（限時段）：按與相鄰線路零序Ⅰ段配合整定，保護(hù)本線路全長及相鄰線路部分，延時0.3-0.5秒；-零序Ⅲ段（后備段）：按躲過最大不平衡電流或最大負(fù)荷電流整定，作為本線路和相鄰線路的遠(yuǎn)后備，延時1-2秒。3.縱差動保護(hù)與瓦斯保護(hù)的配合關(guān)系縱差動保護(hù)反映變壓器繞組、引出線及套管的相間短路和接地短路（電流突變）；瓦斯保護(hù)反映油箱內(nèi)部故障（如匝間短路、鐵芯燒損、油位降低等，通過氣體或油流觸發(fā)）。二者保護(hù)范圍互補：縱差無法反映輕微匝間短路（電流小），瓦斯可反映；瓦斯無法反映引出線故障（外部），縱差可反映。因此不能相互替代，需共同作為主保護(hù)。4.阻抗繼電器動作特性的影響及選擇依據(jù)圓特性（如全阻抗圓、方向阻抗圓）：全阻抗圓無方向性，可能誤動；方向阻抗圓有方向性（包含原點），抗過渡電阻能力較弱。四邊形特性：動作邊界更接近理想阻抗特性（如電抗線+電阻線），躲負(fù)荷能力強，適用于高壓長線路。選擇依據(jù)：系統(tǒng)穩(wěn)定性（需快速切除故障）、線路長度（長線路需更強的抗過渡電阻能力）、運行方式變化范圍（變化大時選四邊形特性更可靠）。5.采樣定理應(yīng)用及抗干擾措施采樣定理要求采樣頻率f_s≥2f_max（f_max為被測信號最高頻率，如諧波最高頻率），微機保護(hù)通常取f_s=4-12倍工頻（如50Hz系統(tǒng)取f_s=1000Hz），確保信號不失真。抗干擾措施：①硬件：屏蔽電纜（減少電磁耦合）、光電隔離（隔離強電干擾）、接地（一點接地避免地電位差）；②軟件：數(shù)字濾波（如差分濾波、傅里葉算法）、冗余校驗（如CRC校驗）、自檢（定期檢測元件狀態(tài)）。四、案例分析題（1）故障類型及相別：故障時零序電流（1800A）顯著增大，A相電壓降低，無B、C相電壓異常描述，判斷為A相單相接地故障。（2）故障點位置計算：線路全長30km，正序阻抗0.4Ω/km，全長阻抗Z=30×0.4=12Ω（與題目一致）。距離Ⅱ段整定阻抗ZⅡ=8Ω，故障時保護(hù)測量阻抗Z=U/I=5kV/3200A≈1.56Ω（相電壓/相電流）。但需注意，單相接地故障時，零序補償后測量阻抗為Z1+K×3Z0（K為零序補償系數(shù)），實際計算中，若忽略零序阻抗影響，近似按正序阻抗計算，故障點距離L=（測量阻抗/全長阻抗）×線路長度=（1.56Ω/12Ω）×30km≈3.9km（靠近保護(hù)安裝處）。（3）保護(hù)動作行為分析：距離Ⅱ段整定阻抗8Ω，對應(yīng)線路長度LⅡ=（8Ω/0.4Ω/km）=20km，即保護(hù)Ⅱ段理論上可保護(hù)本線路全長（30km）的20km（前20km）。故障點約3.9km，屬于距離Ⅰ段保護(hù)范圍（Ⅰ段整定3.5Ω，對應(yīng)長度3.5/0.4=8.75km），但實際故障時距離Ⅰ段未動作，可能原因：①故障點過渡電阻較大，導(dǎo)致測量阻抗超過Ⅰ段定值；②距離Ⅰ段定值整定錯誤（如3.5Ω對應(yīng)8.75km，而故障點3.9km應(yīng)在Ⅰ段范圍內(nèi)，可能因CT/P